Studium chování dvojice bublin unášených v protiproudu kapaliny

Miroslav Raška

Diplomová práce

Study of bubble pair interaction in counter current flow of liquid

Anotace:

Diplomová práce se zabývá experimentálním studiem chování dvojice bublin shodné velikosti unášených v protiproudu různých vodných roztoků o rozdílné viskozitě (0,000 9 – 0,035 0 Pa.s), povrchovém napětí (0,02 – 0,07 Nm) a koncentraci. Práce je realizována na originální aparatuře, jejíž nejdůležitější částí je skleněný kuželový kanál, ve kterém se bubliny pohybují a současně jsou sledovány ve dvou navzájem kolmých projekcích. Exaktní pozice všech sledovaných bublin jsou dostupné po provedení primární obrazové analýzy. Výsledkem grafického zpracování jsou mapy hustoty pravděpodobnosti vzájemného výskytu jednotlivých bublin vůči sobě ve všech druzích testovaných kapalin. Inženýrské korelace relativních pozic a úhlu náklonu od svislé polohy jsou prezentovány také. Je zřejmé, že pozice, kdy jedna bublina kopíruje přesně bublinu vedoucí, není pravděpodobná pro rozsah testovaných velikostí bublin a kvalitativních vlastností zkoumaných kapalin.

Abstract:

This thesis is focused on experimental study of interaction of equally large bubbles, in countercurrent flow of different types of liquids with different viscosity (0,000 9 – 0,035 0 Pa.s), surface tension (0,02 – 0,07 Nm) and concentration. All experiments were carried out in original apparatus, where the most important part is glass conical channel where the bubbles are observed into two perpendicular projections. Exact position of all observed bubbles is available after primary data treatment via image analysis in-house code. Resulting maps of probability density function of relative individual positions of each bubble in all kinds of tested liquids are main primary result obtained here. Engineering correlation of relative position and inclination angle from direct vertical position are presented too. It is evident; that relative bubble position when trailing bubble exactly follow leading bubble is not probable for range of tested bubble sizes and quality of liquids.

Klíčová slova

Interakce dvojice bublin, tvar bublin, koalescence, rozpad bublin, kuželový kanál, vícefázová hydrodynamika, bezrozměrná kritéria, hustota pravděpodobnosti výskytu, protiproud kapaliny.

Keywords

Interaction of two bubbles, bubble shape, coalescence, break-up of bubbles, conical channel, multiphase hydrodynamics, dimensionless numbers, probability density function, countercurrent flow of liquid.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2013
• Vedoucí: Marek Večeř
• Oponent: Pavel Leštinský

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Procesní inženýrství / Chemické inženýrství